C#技术分享【PDF转换成图片——11种方案】

劼哥stone
博客专家认证
2012-02-19 08:22:05
加精
最近公司安排了个任务：要求交付一个DLL，实现【PDF转换成图片】，最好的效果是能够掌握所有源码，实在不行才交付第三方DLL。研究了6个工作日+1双休+每晚9点下班，逛遍了国内外各种论坛，还是没能成功整出源码，但发现了很多有用的工具和其他工具，在此分享给大家。

1.【iTextSharp.dll】，C# 开源PDF处理工具，可以任意操作PDF，并可以提取PDF中的文字和图片，但不能直接将PDF转换成图片。
DLL和源码 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4065982
中文帮助文档 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4065986
提取文字测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068429
提取图片测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068428
官方网站：http://itextpdf.com/

2.【PdfSharp.dll】，C# 开源PDF处理工具，可以任意操作PDF，也可以实现从PDF提取图片，但不能直接将PDF转换成图片。
DLL和源码 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066060
提取图片测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068448
以上两个开源C#工具都可以很好处理PDF文档，但不满足我的要求直接把PDF转成IMAGE。

3.【ImageMagick】，C 语言开源PDF处理工具，可以将实现PDF转换图片，因为是C#工程，所以C语言的我就没有过多测试。
DLL和源码 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066040

4.【Acrobat.dll】，Adobe官方提供的接口，可以实现PDF转图片。
这个方法需要安装Adobe Acrobat X Pro，从安装文件copy出Acrobat.dll就可以，因为文件太大要500M多，就不提供下载了。
测试工程 下载地址： http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068502
参考地址：http://www.codeproject.com/Articles/5887/Generate-Thumbnail-Images-from-PDF-Documents
这个方案也是我最后采用的方案，毕竟是Adobe官方提供的接口，其转换效率要比其他的DLL要快多了，而且应该更可靠一些。

5.免费工具：【Ghostscript】，可以实现PDF转图片，貌似网上很多人都会采用这个方法，但我觉得不太好用。
DLL 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066005
测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068486
参考地址：http://www.codeproject.com/Articles/317700/Convert-a-PDF-into-a-series-of-images-using-Csharp.aspx
参考地址：http://www.codeproject.com/Articles/32274/How-To-Convert-PDF-to-Image-Using-Ghostscript-API

6.【PDFLibNet.dll】，第三方DLL，可以实现PDF转图片。
DLL 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066096
测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068522

7【O2S.Components.PDFRender4NET.dll】，.第三方DLL，可以实现PDF转图片，原版的dll左上角也会有一排红色水印，但这个是破解版的已经没有水印。
DLL 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066107
测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068558

8.【SautinSoft.PdfFocus.dll】，第三方DLL，可以实现PDF转图片，但转出来的图片左上角有一排红色水印。
DLL 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066111
测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068561

9.【TallComponents.PDF.Rasterizer.dll】，第三方DLL，可以实现PDF转图片，但转出来的图片有个较大的水印。
DLL 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066112
测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068563

10.【XpdfRasterizer.dll】，第三方DLL，可以实现PDF转图片。
DLL 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066115
测试工程 下载地址：这个弄不见了，如果使用要使用这个的话，一定要注意Regsvr32注册，要不然转换会失败的。

11.【abcpdf.dll】，第三方DLL，可以实现PDF转图片，但是需要安装abcpdf，所以使用起来不算太放方便。
DLL 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4066144
测试工程 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068564

最后贴所有代码的和dll的地址，以免童鞋们一个一个下的麻烦，但相应的分会高一点，毕竟我下载这些东西用了我100多分啊，让我深知分的重要性了。
dll 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068649
code 下载地址：http://download.csdn.net/detail/shi0090/4068651

最后我觉得【Acrobat.dll】还是最好用的，因为最效率、最稳定，同时进行5个PDF的转换也能成功，但是用第三方的DLL就会出现崩溃的现象。
其次推荐【O2S.Components.PDFRender4NET.dll】，因为使用这个代码最简洁、使用起来最方便，而且效率算是不错的，也没有水印，但是是破解的，这个大家自己斟酌了。

以上则是我的研究成果啦，如果大家有什么好的意见欢迎给我留言，也可以加我QQ：605494869 或 微博：http://weibo.com/605494869 一起交流。
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won2930015 2014-10-09
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留个脚印..
完美的神速 2014-08-27
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Acrobat肯定是最好用的，比较pdf本身就是adobe自家发明的，但是Acrobat这个软件一般人是不会安装的吧，况且这个软件还是收费的
lhdtywg89 2014-08-20
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pdf to word converter破解版http://www.duote.com/soft/4221.html
mylittleq 2014-07-22
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请问楼主，我想用Acrobat.dll实现pdf转图片的效果，可以转换成功，但是如果把方法部署到IIS容器里就报错，剪贴板获取不到数据，请问楼主有什么好办法吗
snow__shine 2014-07-04
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感谢楼主分享
lfl12089 2014-03-21
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感谢分享~~
寒风111 2013-11-06
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感谢分享！！
ztwistaria 2013-10-15
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Mark,之前用的Ghostscript
lcjSharp 2013-09-21
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无私的楼主
柔软的核桃 2013-09-13
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有没有MFC的实例，最近学校让做个pdf转图片的程序，用mfc
fomyth 2013-08-26
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感谢分享，mark
haoyupengxyz 2013-08-22
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真是好帖!可以细分一下pdf结构么
cf_nxcxy 2013-01-16
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12324567890-
yonghendejiyi 2013-01-11
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感谢lz啊，好东西
百世经纶一页书 2012-11-23
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能不能实现pdf转word？
yufabao 2012-08-28
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我使用Acrobat.dll报无法创建activex对象，不知道怎么解决？
jason110163 2012-06-20
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我是来学习的！谢谢分享
ANTHOY 2012-06-20
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谢谢！！
ANTHOY 2012-06-20
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谢谢！！
ddnetplay 2012-06-08
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FoxitPDFSDK（FoxitPDF开发工具包）是一款体积娇小，运行速度快且绿色安全的开发工具包。借用这个工具包，可以为各个领域的应用软件添加显示（Rendering）PDF文件页面内容的功能。 FoxitPDFSDK被封装成了DLL（动态链接库）包，支持多种不同的开发语言，例如：C/C++，C#，Delphi，VisualBasic等。 FoxitPDFSDK可以让您的应用程序以高图形质量、快速响应时间显示（Rendering）任何PDF页面。 FoxitPDFSDK(DLL)2.0新功能 1.文本模块：文本模块的头文件名为fpdftext.h，这一模块主要提供了PDF文本操... http://www.crsky.com/soft/16608.html
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<> page begin==================== 目 目目 目 录 录录 录 第一部分 C#语言概述.4 第一章 第一章第一章 第一章 .NET 编 编 编程语言 程语言编程语言 程语言 C#.4 1.1 Microsoft.NET——一场新的革命.4 1.2 .NET 与 C#.6 1.3 C#语言的特点.8 1.4 小 结 .11 第二章 运行环境 全面了解.NET.12 2.1 .NET 结构.12 2.2 公用语言运行时环境与公用语言规范.13 2.3 开 发 工 具 .17 2.4 小 结 .19 第三章 编写第一个应用程序 .20 3.1 Welcome 程序 .20 3.2 代 码 分 析 .20 3.3 运 行 程 序 .23 .4 添 加 注 释 .25 3.5 小 结 .27 第二部分 C#程序设计基础.28 第四章 数 据 类 型 .28 4.1 值 类 型 .28 4.2 引 用 类 型 .33 4.3 装箱和拆箱 .39 4.4 小 结 .42 第五章 变量和常量 .44 5.1 变 量 .44 5.2 常 量 .46 5.3 小 结 .47 第六章 类 型 转 换 .48 6.1 隐式类型转换 .48 6.2 显式类型转换 .53 6.3 小 结 .56 第七章 表 达 式 .58 7.1 操 作 符 .58 7.2 算术操作符和算术表达式.59 7.3 赋值操作符和赋值表达式.64 7.4 关系操作符和关系表达式.65 <> page begin==================== 7.5 逻辑操作符和逻辑表达式.68 7.6 位 运 算 .69 7.7 其它特殊操作符 .72 7.8 小 结 .77 第八章 流 程 控 制 .79 8.1 条 件 语 句 .79 8.2 循 环 语 句 .86 8.3 条 件 编 译.90 8.4 异常处理语句 .95 8.5 小 结 .100 第三部分 面向对象的 C#.101 第九章 面向对象的程序设计 .101 9.1 面向对象的基本概念.101 9.2 对象的模型技术 .103 9.3 面向对象的分析 .105 9.4 面向对象的设计 .107 9.5 小 结 .110 第十章 类 .112 10.1 类 的 声 明 .112 10.2 类 的 成 员 .113 10.3 构造函数和析构函数 .119 10.4 小 结 .122 第十一章 方 法 .124 11.1 方法的声明.124 11.2 方法中的参数.125 11.3 静态和非静态的方法.129 11.4 方法的重载.130 11.5 操作符重载.134 11.6 小 结.137 第十二章 域 和 属 性 .139 12.1 域 .139 12.2 属 性 .143 12.3 小 结 .146 第十三章 事件和索引指示器 .148 13.1 事 件 .148 13.2 索引指示器 .151 13.3 小 结 .154 第十四章 继 承 .155 14.1 C#的继承机制.155 <> page begin==================== 14.2 多 态 性 .159 14.3 抽象与密封 .163 14.4 继承中关于属性的一些问题.169 14.5 小 结 .172 第四部分 深入了解 C#.174 第十五章 接 口 .174 15.1 组件编程技术 .174 15.2 接 口 定 义 .177 15.3 接口的成员 .178 15.4 接口的实现 .182 15.5 抽象类与接口 .195 15.6 小 结 .196 第十六章 组织应用程序 .198 16.1 基 本 概 念 .198 16.2 使用名字空间 .200 16.3 使用指示符 .203 16.4 程 序 示 例 .206 16.5 小 结 .213 第十七章 文 件 操 作 .215 17.1 .Net 框架结构提供的 I/O 方式 .215 17.2 文件存储管理 .217 17.3 读 写 文 件 .222 17.4 异步文件操作 .227 17.5 小 结 .234 第十八章 高 级 话 题 .235 18.1 注册表编程 .235 18.2 在 C #代码中调用 C++和 VB 编写的组件 .240 18.3 版 本 控 制 .249 18.4 代 码 优 化 .252 18.5 小 结 .254 第五部分 附 录 .255 附录 A 关 键 字.255 附录 B 错 误 码.256 附录 C .Net 名字空间成员速查.269 参 考 资 料 .300 <> page begin==================== 第一部分 C#语言概述 第一章 第一章第一章 第一章 .NET 编程语 编程编程 编程 言 语言语言 语言 C# 未来 未来未来 未来 5 年 年年 年 我们的目标就 我们的目标就我们的目标就 我们的目标就是超 是是 是 越今天各自为营的 超越今天各自为营的超越今天各自为营的 超越今天各自为营的 Web 站点 站点站点 站点 把 把把 把 Internet 建成一 建成建成 建成 个 一个一 一个可 可个可 可 以互相交换组件的地方 以互相交换组件的地方以互相交换组件的地方 以互相交换组件的地方 比尔 比尔比尔 比尔.盖茨 盖茨盖茨 盖茨 在本章中你将了解 Microsoft.NET 的概念 .NET 框架 C#语言在.NET 框架中的作用及其特性 1.1 Microsoft.NET 一场新的革命 1.1.1 什么是.NET 2000 年 6 月 22 日 不论对 Microsoft 还是对整个 IT 业界都将成为值得纪念的一天 这一天 微软公司正式推出了其下一代计算计划 Microsoft.NET(以下简称.NET) 这项计划将使微软现有的软件在 Web 时代不仅适用于传统的 PC 而且也能够满足目前 呈强劲增长势头的新设备 诸如蜂窝电话以及个人数字助理 Personal Digital Assistant, PDA 等的需要 微软还计划通过创建新的工具来吸引软件开发人员和合作伙伴对 Microsoft.NET 的认同 并且开发出其他基于 Internet 的服务 那么 你是否想知道 究竟什么是.NET? 请听听微软官员的声音 因特网的革命 从微软的角度来讲 我们就是要 建设一个平台来创建并且支持新一代的应用 我们必须有一套通用系统服务来支 持这样的操作 这种观点就说明 我们还有下一个层次的发展 也就是说因特网下一 步的发展 它将使因特网的作用远远超越展现一个网站 .NET 首先是一个开发平台 它定义了一种公用语言子集 Common Language Subset CLS ,这是一种为符合其规范的语言与类库之间提供无缝集成的混合语 .NET 统一了编程类库 提供了对下一代网络通信标准 可扩展标记语言 Extensible Markup <> page begin==================== Language XML 的完全支持 使应用程序的开发变得更容易 更简单 Microsoft.NET 计划还将实现人机交互方面的革命 微软将在其软件中添加手写和语音识别的功能 让人们能够与计算机进行更好的交流 并在此基础上继续扩展功能 增加对各种用户 终端的支持能力 最为重要的 .NET 将改变因特网的行为方式 软件将变成为服务 与 Microsoft 的其它产品一样 .NET 与 Windows 平台紧密集成 并且与其它微软产品 相比它更进一步 由于其运行库已经与操作系统融合在了一起 从广义上把它称为一 个运行库也不为过 简而言之 .NET 是一种面向网络 支持各种用户终端的开发平台环境 微软的宏 伟目标是让 Microsoft.NET 彻底改变软件的开发方式 发行方式 使用方式等等 并且 不止是针对微软一家 而是面向所有开发商与运营商 .NET 的核心内容之一就是要搭 建第三代因特网平台 这个网络平台将解决网站之间的协同合作问题 从而最大限度 地获取信息 在 .NET 平台上 不同网站之间通过相关的协定联系在一起 网站之间 形成自动交流 协同工作 提供最全面的服务 1.1.2 我们为什么需要.NET 某一天 你出差到外地 在机场租借手机电话 在向该终端插入自己的 IC 卡后 自己的地址簿和计划簿被自动下载 随即它就变成了你个人专用的 PDA 这不是梦境 这是.NET 为我们描绘的一个未来生活的场景 人们的需要总是无法满足 我们不断地问自己 我们还应该有些什么 需求推 动着技术的进步 在二十一世纪 Internet 将成为商业活动的主要场所 B2B B2C 等 电子商务的运作方式 一对一营销的经营概念将网络的服务功能提高到了前所未有的 程度 微软公司在此时提出.NET 有其深远的战略考虑 改革商务模型 微软公司感觉到只靠销售软件包的商务模型没有什么前途 该公 司打算今后将中心转移到可以在网络上使用“服务”型商务 这样 首要的问题就是解 决网络上用来开发并执行“服务”的平台 这就是 Microsoft.NET 提高软件开发生产效率 并且试图使应用软件的发布更为容易 再也不想因为 DLL 版本不同而烦恼 希望不用重新启动电脑就能够安装应用软件 改进用户界面 并能支持多种用户终端 用户界面演进的结果包括两方面的内容 一是完成传统的 PC 界面与基于 XML 的浏览器界面间的过渡 二是对自然语言和语音 识别的支持 从而使用户与各种终端之间的沟通更加透明 真正达到网络互连的 3A Anywhere Anytime Any device 今天 许多的人时常问 除了上网看新闻 我们究竟还能干什么 这是因为今 天的互联网与旧式的大型计算机的工作模式还有许多相似之处 信息被储存在中央服 务器内 而用户的所有操作都要依靠它们 让不同的网址之间相互传递有意义的信息 或者合作提供更广泛和更深层次的服务 还是一件十分困难的事 现代人时常有一种困惑 感觉到如今生活在技术与机器架构的丛林中 我们在努 力地去适应机器 适应技术 而不是机器和技术适应人类 科技以人为本还只是一个 美好的愿望 这是因为我们还不能将控制信息的权利交给那些需要信息的人们 .NET <> page begin==================== 的出现 意味着人们可以只用一种简单的界面就可以编写 浏览 编辑和分享信息 而且还可以得到功能强大的信息管理工具 由于使用的所有的文件都以符合网络协议 的格式存在 所以所有的商业用户和个人用户都可以方便地查找和使用其中的信息 任何规模的公司都可以使用相同的工具与他们的供应商 商业伙伴和客户高效地沟通 和分享信息 这样就创造出一种全新的协同工作模式 总之 .NET 战略是一场软件革命 .NET 对最终用户来说非常重要 因为计算机的功能将会得到大幅度提升 同 时计算机操作也会变得非常简单 特别地 用户将完全摆脱人为的硬件束缚 用户可 以自由冲浪于因特网的多维时空 自由访问 自由查看 自由使用自己的数据 而不 是束缚在便携式电脑的方寸空间——可通过任何桌面系统 任何便携式电脑 任何移 动电话或 PDA 进行访问 并可对其进行跨应用程序的集成 .NET 对开发人员来说也十分重要 因为它不但会改变开发人员开发应用程序 的方式 而且使得开发人员能创建出全新的各种应用程序 大幅提高软件生产率 .NET 将保证完全消除当今计算技术中的所有缺陷 .NET 定能实现确保用户从任何地点 任 何设备都可访问其个人数据和应用程序的宏伟蓝图 .NET 把雇员 客户和商务应用程序整和成一个协调的 能进行智能交互的整 体 而各公司无疑将是这场效率和生产力革命的最大受益者 .NET 承诺为人类创造一 个消除任何鸿沟的商务世界 1.1.3 .NET 的核心组件 .NET 的核心组件包括 一组用于创建互联网操作系统的构建块 其中包括 Passport.NET 用于用户认 证 以及用于文件存储的服务 用户首选项管理 日历管理以及众多的其它任务 构建和管理新一代服务的基本结构和工具 包括 Visual Studio.NET .NET 企 业服务器 .Net Framework 和 Windows.NET 能够启用新型智能互联网设备的.NET 设备软件 .NET 用户体验 1.2 .NET 与 C# 1.2.1 支持多种编程语言的.NET 结构框架 让我们翻开教科书 回顾一下近十年来软件开发的历史 多年以前 当微软的组件对象模型 Component Object Model, COM 尚未推出时 软件的复用性对于开发人员仅仅是一种美好的憧憬 成千上万的程序员为了处理通信 接口和不同语言间的冲突而通宵达旦地艰辛劳动 但却收效甚微 COM 的出现改变了 <> page begin==================== 这一切 通过将组件改变为通用 集成型的构件 开发人员正逐渐地从过去的繁复编 程事务中解脱出来 可以选择自己最得心应手的编程语言进行编程 然而 软件组件 与应用程序之间的联合仍然是松散的 不同的编程语言与开发平台限制了部件间的互 用性 其结果是产生了日益庞大的应用程序与不断升级的软硬件系统 举个很简单的 例子 只用五行 C 语言代码就能编写出的一个简单程序 若使用 COM 来编写 结果 会是令人吃惊的 我们需要几百行代码 COM 在带来巨大价值的同时 也大大增加了 开发开销 而.NET Framework 的出现使得一切问题都迎刃而解 实际上 在.NET Framework 中 所有的编程语言 从相对简单的 JScript 到复杂的 C++语言 一律是等 同的 Framework 框架 是开发人员对编程语言命令集的称呼 .Net 框架的意义就在 于只用统一的命令集支持任何的编程语言 正如微软 Web 服务中心的成组产品经理 John Montgomery 所说 只需简单地一用 .NET 框架便可消除各种异类框架之间的差异 将它们合并为一个整体 .NET 的作用不仅仅是将开发人员从必须掌握多种框架的束缚 中解脱出来 通过创建跨编程语言的公共 API 集 .NET 框架可提供强大的跨语言继承 性 错误处理和调试功能 现在 开发人员可以自由地选择他们喜欢的编程语言 .NET 平台欢迎所有人的垂顾 ”.NET 将使编程人员梦想的语言互用性变成为近在眼前的现 实 想想看 一个在 Visual Basic VB 中定义的类能够在另一种与它完全不同的语言 环境中使用 调试 甚至继承 这是多么令人兴奋的事情 .NET 框架是.NET 平台的基础架构 其强大功能来自于公共语言运行时 Common Language Runtime,CLR 将在第二章中进行详细的解释 环境和类库 CLR 和类库 包 括 Windows Forms ADO.NET 和 ASP.NET 紧密结合在一起 提供了不同系统之间 交叉与综合的解决方案和服务 .NET 框架创造了一个完全可操控的 安全的和特性丰 富的应用执行环境 这不但使得应用程序的开发与发布更加简单 并且成就了众多种 类语言间的无缝集成 1.2.2 面向.Net 的全新开发工具 C# 在最近的一段时间里 C 和 C++一直是最有生命力的程序设计语言 这两种语言 为程序员提供了丰富的功能 高度的灵活性和强大的底层控制能力 而这一切都不得 不在效率上作出不同程度的牺牲 如果你使用过包括 C 和 C++在内的多种程序设计语 言 相信你会深刻体会到它们之间的区别 比如与 Visual Basic 相比 Visual C++程序 员为实现同样的功能就要花费更长的开发周期 由于 C 和 C++即为我们带来了高度的 灵活性 又使我们必须要忍受学习的艰苦和开发的长期性 许多 C 和 C++程序员一直 在寻求一种新的语言 以图在开发能力和效率之间取得更好的平衡 今天 人们改进 开发出了许多语言以提高软件生产率 但这些或多或少都以牺 牲 C 和 C++程序员所需要的灵活性为代价 这样的解决方案在程序员身上套上了太多 的枷锁 限制了他们能力的发挥 它们不能很好地与原有的系统兼容 更为令人头痛 的是 它们并不总是与当前的 Web 应用结合得很好 理想的解决方案 是将快速的应用开发与对底层平台所有功能的访问紧密结合在 <> page begin==================== 一起 程序员们需要一种环境 它与 Web 标准完全同步 并且具备与现存应用间方便 地进行集成的能力 除此之外 程序员们喜欢它允许自己在需要时使用底层代码 针对该问题 微软的解决方案是一种称之为 C#的程序语言 C#是一种现代的面向 对象的程序开发语言 它使得程序员能够在新的微软.NET 平台上快速开发种类丰富的 应用程序 .NET 平台提供了大量的工具和服务 能够最大限度地发掘和使用计算及通 信能力 由于其一流的面向对象的设计 从构建组件形式的高层商业对象到构造系统级应 用程序 你都会发现 C#将是最合适的选择 使用 C#语言设计的组件能够用于 Web 服务 这样通过 Internet 可以被运行于任何操作系统上任何编程语言所调用 不但如此 C#还能为 C++程序员提供快捷的开发方式 又没有丢掉 C 和 C++的基 本特征 强大的控制能力 C#与 C 和 C++有着很大程度上的相似性 熟悉 C 和 C++ 的开发人员很快就能精通 C# 1.3 C#语言的特点 C#在带来对应用程序的快速开发能力的同时 并没有牺牲 C 与 C++程序员所关心 的各种特性 它忠实地继承了 C 和 C++的优点 如果你对 C 或 C++有所了解 你会发 现它是那样的熟悉 即使你是一位新手 C#也不会给你带来任何其它的麻烦 快速应 用程序开发 Rapid Application Development RAD 的思想与简洁的语法将会使你迅 速成为一名熟练的开发人员 正如前文所述 C#是专门为.NET 应用而开发出的语言 这从根本上保证了 C# 与.NET 框架的完美结合 在.NET 运行库的支持下 .NET 框架的各种优点在 C#中表现 得淋漓尽致 让我们先来看看 C#的一些突出的特点 相信在以后的学习过程中 你将 会深深体会到 # SHARP 的真正含义 简洁的语法 精心地面向对象设计 与 Web 的紧密结合 完整的安全性与错误处理 版本处理技术 灵活性与兼容性 1.3.1 简洁的语法 请原谅 虽然我们一再强调学习本书不需要任何的编程基础 但在这里还不得不 提到 C++ 在缺省的情况下 C#的代码在.NET 框架提供的 可操控 环境下运行 不允许直 接地内存操作 它所带来的最大特色是没有了指针 与此相关的 那些在 C++中被疯 狂使用的操作符 例如 -> 和 ., 已经不再出现 C#只支持一个 . 对 <> page begin==================== 于我们来说 现在需要理解的一切仅仅是名字嵌套而已 C#用真正的关键字换掉了那些把活动模板库 Active Template Library ALT 和 COM 搞 得 乱 糟 糟 的 伪 关 键 字 , 如 OLE_COLOR BOOL VARIANT_BOOL DISPID_XXXXX 等等 每种 C#类型在.NET 类库中都有了新名字 语法中的冗余是 C++中的常见的问题 比如 const”和 #define 各种各样的字 符类型等等 C#对此进行了简化 只保留了常见的形式 而别的冗余形式从它的语法 结构中被清除了出去 1.3.2 精心地面向对象设计 也许你会说 从 Smaltalk 开始 面向对象的话题就始终缠绕着任何一种现代程序 设计语言 的确 C#具有面向对象的语言所应有的一切特性 封装 继承与多态 这 并不出奇 然而 通过精心地面向对象设计 从高级商业对象到系统级应用 C#是建 造广泛组件的绝对选择 在 C#的类型系统中 每种类型都可以看作一个对象 C#提供了一个叫做装箱 boxing 与拆箱 unboxing 的机制来完成这种操作 而不给使用者带来麻烦 这在 以后的章节中将进行更为详细的介绍 C#只允许单继承 即一个类不会有多个基类 从而避免了类型定义的混乱 在后 面的学习中你很快会发现 C#中没有了全局函数 没有了全局变量 也没有了全局常 数 一切的一切 都必须封装在一个类之中 你的代码将具有更好的可读性 并且减 少了发生命名冲突的可能 整个 C#的类模型是建立在.NET 虚拟对象系统 Visual Object System VOS 的基 础之上 其对象模型是.NET 基础架构的一部分 而不再是其本身的组成成分 在下面 将会谈到 这样做的另一个好处是兼容性 借助于从 VB 中得来的丰富的 RAD 经验 C#具备了良好的开发环境 结合自身强 大的面向对象功能 C#使得开发人员的生产效率得到极大的提高 对于公司而言 软 件开发周期的缩短将能使它们更好地应付网络经济的竞争 在功能与效率的杠杆上人 们终于找到了支点 1.3.3 与 Web 的紧密结合 .NET 中新的应用程序开发模型意味着越来越多的解决方案需要与 Web 标准相统 一 例如超文本标记语言 Hypertext Markup Language HTML 和 XML 由于历史 的原因 现存的一些开发工具不能与 Web 紧密地结合 SOAP 的使用使得 C#克服了这 一缺陷 大规模深层次的分布式开发从此成为可能 由于有了 Web 服务框架的帮助 对程序员来说 网络服务看起来就像是 C#的本地 对象 程序员们能够利用他们已有的面向对象的知识与技巧开发 Web 服务 仅需要使 用简单的 C#语言结构 C#组件将能够方便地为 Web 服务 并允许它们通过 Internet 被 运行在任何操作系统上的任何语言所调用 举个例子 XML 已经成为网络中数据结构 传送的标准 为了提高效率 C#允许直接将 XML 数据映射成为结构 这样就可以有 <> page begin==================== 效地处理各种数据 1.3.4 完全的安全性与错误处理 语言的安全性与错误处理能力 是衡量一种语言是否优秀的重要依据 任何人都 会犯错误 即使是最熟练的程序员也不例外 忘记变量的初始化 对不属于自己管理 范围的内存空间进行修改 这些错误常常产生难以预见的后果 一旦这样的软 件被投入使用 寻找与改正这些简单错误的代价将会是让人无法承受的 C#的先进设 计思想可以消除软件开发中的许多常见错误 并提供了包括类型安全在内的完整的安 全性能 为了减少开发中的错误 C#会帮助开发者通过更少的代码完成相同的功能 这不但减轻了编程人员的工作量 同时更有效地避免了错误发生 .NET 运行库提供了代码访问安全特性 它允许管理员和用户根据代码的 ID 来配 置安全等级 在缺省情况下 从 Internet 和 Intranet 下载的代码都不允许访问任何本地 文件和资源 比方说 一个在网络上的共享目录中运行的程序 如果它要访问本地的 一些资源 那么异常将被触发 它将会无情地被异常扔出去 若拷贝到本地硬盘上运 行则一切正常 内存管理中的垃圾收集机制减轻了开发人员对内存管理的负担 .NET 平台提供的垃圾收集器 Garbage Colection GC 将负责资源的释放与对象撤销时的 内存清理工作 变量是类型安全的 C#中不能使用未初始化的变量 对象的成员变量由编译器负 责将其置为零 当局部变量未经初始化而被使用时 编译器将做出提醒 C#不支持不 安全的指向 不能将整数指向引用类型 例如对象 当进行下行指向时 C#将自动验 证指向的有效性 C#中提供了边界检查与溢出检查功能 1.3.5 版本处理技术 C#提供内置的版本支持来减少开发费用 使用 C#将会使开发人员更加轻易地开发 和维护各种商业应用 升级软件系统中的组件 模块 是一件容易产生错误的工作 在代码修改过程中 可能对现存的软件产生影响 很有可能导致程序的崩溃 为了帮助开发人员处理这些 问题 C#在语言中内置了版本控制功能 例如 函数重载必须被显式地声明 而不会 像在 C++或 Java 中经常发生的那样不经意地被进行 这可以防止代码级错误和保留版 本化的特性 另一个相关的特性是接口和接口继承的支持 这些特性可以保证复杂的 软件可以被方便地开发和升级 1.3.6 灵活性和兼容性 在简化语法的同时 C#并没有失去灵活性 尽管它不是一种无限制的语言 比如 它不能用来开发硬件驱动程序 在默认的状态下没有指针等等 但是 在学习过程中 你将发现 它仍然是那样的灵巧 如果需要 C#允许你将某些类或者类的某些方法声明为非安全的 这样一来 你 <> page begin==================== 将能够使用指针 结构和静态数组 并且调用这些非安全的代码不会带来任何其它的 问题 此外 它还提供了一个另外的东西 这样的称呼多少有些不敬 来模拟指针的 功能 delegates 代表 再举一个例子 C#不支持类的多继承 但是通过对接口的 继承 你将获得这一功能 下面谈谈兼容性 正是由于其灵活性 C#允许与 C 风格的需要传递指针型参数的 API 进行交互操作 DLL 的任何入口点都可以在程序中进行访问 C#遵守.NET 公用语言规范 Common Language Specification CLS 从而保证了 C#组件与其它语言组件间的互操作性 元 数据 Metadata 概念的引入既保证了兼容性 又实现了类型安全 1.4 小 结 Microsoft.NET 计划将彻底改变我们对因特网的认识 从而在这样一个网络时代彻 底改变我们的生活 软件是一种服务 技术是我们的仆人 时间与地点将不再是我们 面前的障碍 建立在 CLR 与类库基础上的.NET 框架是.NET 平台的核心组件之一 这 为软件的可移植性与可扩展能力奠定了坚实的基础 并为 C#语言的应用创造了良好的 环境 C#是.NET 平台的通用开发工具 它能够建造所有的.NET 应用 其固有的特性保 证了它是一种高效 安全 灵活的现代程序设计语言 从最普通的应用到大规模的商 业开发 C#与.NET 平台的结合将为你提供完整的解决方案 在本章中 我们提出了与.NET 以及与 C#语言相关的一些概念 例如 CLR VOS 和 GC 也许你是初次接触它们 但不用担心 在以后的各章中我们将详细地介绍这些 相关的概念与知识 相信通过学习 你将能够迅速掌握它们 并熟练地运用它们提供 的各种特性 复习题 1 什么是.NET 2 简要说明.NET 战略的意义 3 .NET 的核心组件包括哪些 4 C#与其它语言相比有哪些突出特点 <> page begin==================== 第二章 运行环境 全面了解.NET C#运行在.NET 平台之上 其各种特性与.NET 密切联系 它没有自己的运行库 许多强大的功能均来自.NET 平台的支持 因此 要想真正掌握 C#首先必须了解.NET 本章将向你介绍 C#的运行环境 重点放在.NET 公用语言运行时环境与公用语言规范 上 最后介绍了.NET 的开发工具 2.1 .NET 结构 .NET 包括四个组成部分 VOS 类型系统 元数据 公用语言规范 虚拟执行系统 下面分别对它们进行简要介绍 2.1.1 虚拟对象系统 .NET 跨语言集成的特性来自于虚拟对象系统 VOS 的支持 在不同语言间进行代码复用和应用集成中所遇到的最大问题 是不同语言类型系 统间的相容性问题 可以想象 不同的语言虽然语法结构大体相同 但数据类型与语 言环境本身的各种特点联系紧密 很难想象一种解释性的语言所拥有的数据类型会与 一种编译语言相同 而即使相同的数据类型在不同的语言环境中表示的意义也存在差 别 例如 同样是整数类型 在 MSSQL 中的长度是 32 位 而在 VB 中却是 16 位 至 于日期时间与字符串类型在这方面的区别就更加明显了 VOS 的建立就是为了改变这种状况 它既支持过程性语言也支持面向对象的语言 同时提供了一个类型丰富的系统来容纳它所支持的各种语言的特性 它在最大程度上 屏蔽了不同语言类型系统间的转换 使程序员能够随心所欲地选择自己喜欢的语言 当 然 这种语言必须支持.NET 应用 从事开发 保证了不同语言间的集成 对于过程性语言 它描述了值的类型并指定了类型的所有值必须遵守的规则 在 面向对象的语言方面 它统一了不同编程语言的对象模型 每一个对象在 VOS 中都被 唯一标识以与其它对象相区别 <> page begin==================== 2.1.2 元数据 元数据是对 VOS 中类型描述代码的一种称呼 在编译程序将源代码转换成为中间 代码时 它将自动生成 并与编译后的源代码共同包含在二进制代码文件中 元数据 携带了源代码中类型信息的描述 这在一定程度上解决了版本问题 程序使用的类型 描述与其自身绑定在一起 在 CLR 定位与装载类型时 系统通过读取并解析元数据来获得应用程序中的类型 信息 JIT 编译器获得加载的类型信息后 将中间语言代码翻译成为本地代码 在此基 础上根据程序或用户要求建立类型的实例 由于整个过程中 CLR 始终根据元数据建 立并管理对应特定应用程序的类型 从而保证了类型安全性 此外 元数据在解决方法的调用 建立运行期上下文界限等方面都有着自己的作 用 而关于元数据的一切都由.NET 在后台完成 2.1.3 公用语言规范 公用语言规范 Common Language Specification CLS 是 CLR 定义的语言特性 集合 主要用来解决互操作问题 如果一个类库遵守 CLS 那么同样遵守 CLS 规范的 其它编程语言将能够使用它的外部可见项 详细的内容见本章第二节 2.1.4 虚拟执行系统 虚拟执行系统 Visual Execution System VES 是 VOS 的实现 它用来驱动运行 环境 元数据的生成与使用 公用语言规范的满足性检查以及应用程序执行过程中的 内存管理均由它来完成 具体说来 VES 主要完成以下功能 装入中间代码 使用 JIT 将中间代码转换为本地码 装入元数据 代码管理服务 包括垃圾收集器和异常处理 定制与调试服务 线程和环境管理 2.2 公用语言运行时环境与公用语言规范 了解了.NET 的结构之后 我们该看看.NET 利用其结构为我们创造的运行环境 公用语言运行时环境 它是 C#及其它支持.NET 平台的开发工具的运行基础 具体 来说 它为我们的应用提供了以下益处 跨语言集成的能力 跨语言异常处理 内存管理自动化 <> page begin==================== 强化的安全措施 版本处理技术 组件交互的简化模型 2.2.1 理解 CLR .NET 提供了一个运行时环境 叫做公用语言运行时 它管理着代码的执行 并使 得开发过程变得更加简单 这是一种可操控的执行环境 其功能通过编译器与其它工 具共同展现 你的代码将受益于这一环境 依靠一种以运行时为目标的 指完全支持 运行时环境的 编译器所开发的代码叫做可操控代码 它得益于可操控环境的各种特 性 跨语言集成 跨语言异常处理 增强的安全性 版本处理与开发支持 简单的组 件交互模型以及调试服务 为了使运行时环境能够向可操控代码提供服务 语言编译 器需要产生一种元数据 它将提供在你使用语言中的类型 成员 引用的信息 元数 据与代码一起存储 每个可加载的 CLR 映像均包含了元数据 运行时环境使用元数据 定位并载入类 在内存中展开对象实例 解决方法调用 产生本地代码 强制执行安 全性 并建立运行时环境的边界 运行时环境自动处理对象的展开与引用 当它们不再使用时负责它们的释放 被 运行时环境进行这样的生命期管理的对象被称为可操控代码 自动内存管理消除了内 存溢出 同时也解决了其它一些常见的语法错误 如果你的代码是可操控的 你仍然 可以在需要的时候使用非可控代码 或者在你的.NET 应用中同时使用可控与非可控代 码 由于语言编译器支持他们自己的类型 比如一些原始类型 你可能并不总是知道 也不必知道 你的数据是否是可控的 CLR 使设计跨语言的组件与应用变得更加容易 以不同语言设计的对象能够彼此 间进行通信 并且它们的行为能够紧密地综合与协调 举个例子 你定义了一个类 然后可以在另一种不同的语言中从该类中派生了一个类或者调用它其中的一个方法 你也可以向另一种语言中类的方法传递该类的一个实例 这种跨语言的集成之所以可 能 因为以运行时间为目标的语言编译器与工具使用一种运行时间所定义的公用类型 系统 他们遵守运行时的规则 公用语言规范 来定义新的类型 生成 使用 保持 并绑定类型 作为元数据的一部分 所有可控组件携带了关于它们所依赖的组件与资源的信息 运行时环境使用这些信息来保证你的组件或应用具有需要的所有东西的特定版本 其 结果是你的代码将不会因为版本冲突而崩溃 注册信息与状态数据不再保存在难以建 立与维护的注册表中 你所定义的类型及附属信息作为元数据被保存 这使得复制与 移动组件的复杂程度得到降低 编译工具用他们自己的方式向开发人员展现 CLR 的功能 这意味着运行时间的一 些特性可能在不同的语言中的表现形式将会有所不同 你怎样体验运行时的特性将取 决于你所使用的语言 比如说 如果你是一位 VB 开发人员 你可能注意到在运行时 环境的帮助下 VB 语言比以前具有更多的面向对象的特性 <> page begin==================== 2.2.2 可操控执行的含义 前面的叙述中 我们多次提到了 可操控 这一概念 这意味着它指向的对象在 执行过程中完全被运行时环境所控制 在执行过程中 运行时环境提供以下服务 自 动内存管理 调试支持 增强的安全性及与非可操控代码的互操作性 例如 COM 组件 在可控执行进程中的第一步是选择源代码的生成工具 如果你希望你的应用拥有 CLR 提供的优势 你必须使用一种 或多种 以运行时为目标的语言编译器 例如 VB C# VC 的编译器 或者一种第三方编译器如 PERL 或 COBOL 编译器 由于运行时是一种多语言执行环境 它支持众多的数据类型和语言特性 你使用 的语言编译器决定你将使用运行时的哪一部分功能子集 在代码中使用的语法由你的 编译器决定 而不是运行时环境 如果你的组件需要被其他语言的组件完全使用 那 么你必须在你组件的输出类型中使用 CLR 所要求的语言特征 当你完成并编译你的代码时 编译器将它转换为微软中间语言 Microsoft Intermediate Language MSIL 同时产生元数据 当你要执行你的代码时 这种中间 语言被即时 Just In Time JIT 编译器编译成为本地代码 如果安全策略需要的代码 是类型安全的 通常情况下都是如此 JIT 编译器将在编译进程中对中间语言进行 类型检查 一旦失败 在代码执行中将会触发异常 2.2.3 CLR 的突出特色 跨语言集成的能力 CLR 包含了一个丰富的语言特性集 保证了它与各种程序设计语言的兼容性 这 一特性集即公用语言规范 稍后将对其进行详细说明 内存管理自动化 在执行过程中管理应用程序的资源是一项单调而困难的工作 它会将你的注意力 从你本应解决的问题中引开 而垃圾收集机制完全解决了程序员在编程过程中头痛的 问题 跟踪内存的使用 并知道何时将它们释放 在面向对象的环境中 每种类型都标识了对你的应用有用的某种资源 为了使用 这些资源 你需要为类型分配内存 在应用中 访问一种资源要通过以下步骤 1 为类型分配内存 2 初始化内存 设置资源的初始状态并使其可用 3 通过访问该类型的实例成员来访问资源 4 卸下将被清除的资源状态 5 释放内存 这一看似简单的过程在实际的编程中是产生程序错误的主要来源之一 更可怕的 是 内存中的错误往往导致不可预见的结果 如果你有过编程的经验 想想看 有多 少次你的程序因为内存访问错误而崩溃 CLR 要求所有的资源从可操控的堆 注 在此指一种内存结构 中分配 当一个 <> page begin==================== 进程被初始化后 CLR 保留了一个未被分配的地址空间 这一区域叫做可操控堆 在 堆中保持了指向下一个将被分配给对象的堆地址的指针 NEXT 初始状态下 该指 针是保留地址空间的基地址 一个应用使用新的操作产生对象 此操作首先检查新对 象需要字节的大小是否会超出保留空间 如果对象大小合适 指向下一个地址的指针 将指向堆中的这个对象 该对象的构造器被调用 新的操作返回对象的地址 当一个应用请求建立一个对象时 地址空间可能不够大 堆将发现这一点 通过 将新对象的大小与 NEXT 指针相加 并与堆的大小进行比较 这时垃圾收集器就将被 调用 在这里 CLR 引入了 代 的概念 代 指堆中对象产生的先后 这样 垃圾 收集器在将发生溢出时回收属于特定的 代 的对象 而不是回收堆中的所有对象 6 即时编译 在各种语言的编译器对源代码进行编译之后 在 CLR 环境中产生的是中间代码 出 于兼容性与跨语言集成的考虑 其内容虽然有效 但在转化为本地代码之前它本身是 不可执行的 这就是 JIT 编译器需要完成的工作 这里需要说明一个问题 为什么要即时编译 而不是一次性的将中间代码文件进 行编译 答案很简单 原因在于效率 在大型的应用中 你很少会用到程序的全部功 能 这种边执行边编译的措施比一次性的完全编译效率更高 在 Windows 平台中 CLR 带有三个不同的 JIT 编译器 7 缺省的编译器 主编译器 由它进行数据流分析并输出经过优化的本地代 码 所有的中间代码指令均可被它处理 8 PREJIT 它建立在主 JIT 编译器之上 其运行方式更像一个传统的编译器 每当一个.NET 组件被安装时它就运行 9 ECONOJIT 在并不充分优化的前提下 它能够快速完成 IL 代码到本地码的 转换 编译速度与运行速度都很快 为了配合编译器的工作 在.NET SDK 的安装路径下的/bin 目录中有一个负责管理 JIT 的应用程序 jitman.exe 具体的使用参见联机帮助 10 解决版本与发布问题 在当前以组件为基础的系统中 开发人员和用户对于软件版本和发布中存在的问 题已经十分熟悉了 当我们安装一个新的应用之后 我们很可能发现原本正常的某个 应用程序奇怪地停止了工作 绝大多数开发人员将时间花在了确保所有注册表入口的 一致性 以便激活 COM 类上 这就是所谓的 DLL 地狱 .NET 平台通过使用集合来解决这一问题 在这里 集合 是一个专有名词 指 类型与资源的发布单元 在很大程度上它等同于今天的 DLL 正像.NET 用元数据描述 类型一样 它也用元数据描述包含类型的集合 通常说来 集合由四个部分组成 集 合的元数据 集合的内部清单 元数据描述的类型 实现类型的中间语言代码和一组 资源 在一个集合中 以上四个部分并不是都必须存在 但是 集合中必须包含类型 或资源 这样集合才有意义 在.NET 中一个基本的设计方针是使用孤立的组件 一个孤立的集合的含义是指一 个集合只能被一个应用所访问 在一台机器上 它不被多个应用共享 也不会受其它 应用程序对系统的更改的影响 孤立 赋予了开发人员在自己的程序中对代码的完全 <> page begin==================== 控制权 任何共享代码都需要被明确地标识 同时 .NET 框架也支持共享集合的概念 一个共享集合指在一台机器上被多个应用共享的集合 共享集合需要严格地命名规定 有了.NET 应用程序间的共享代码是明确定义的 共享集合需要一些额外的规则来避 免我们今天遇到的共享冲突问题 共享代码必须有一个全局唯一的名称 系统必须提 供名称保护 并在每当引用共享集合时 CLR 将对版本信息进行检查 此外.NET 框架 允许应用或管理员在明确说明的版本政策下重写集合的版本信息 2.2.4 公用语言规范 使被不同语言的编译器所编译的对象能够相互理解的唯一方法 是所有在互操作 过程中涉及的数据类型和语言特性对所有的语言来说是公共的 为了这个目的 公用 运行时环境标识了一组语言特征的集合 称为公用语言规范 CLS 如果你的组件在 应用程序接口 Application Program Interface 中仅使用 CLS 的特征语言 包括子类 那么该组件能够被任何支持CLS的语言所编译的组件访问 所有支持CLS并仅使用CLS 中的语言特征的组件被称为符合 CLS 的组件 设计公用语言规范时遇到的一个最主要的挑战是选择适当的语言特性子集的大 小 它应具有完全的表达能力 又应足够小 使得所有的语言能够容纳它 由于 CLS 是关于语言互用性的规范 它的规则仅应用于外部可见的条目中 CLS 假设语言间的 互操作性仅在语言集合的边界发生交叉时才是重要的 也就是说 在单一的语言集中 对于编程技术的使用没有任何限制 CLS 的规则仅作用于在定义它们的语言集合之外 仍然可见的项上 这样就大大缩小了 CLS 的范围 减轻了系统的负担 在 CLS 中是用 System.CLSCompliantAtribute 类来标识一个集合或者类是否是符合 CLS 规范的 在 System.CLSCompliantAtribute 的构造器中有一个 Boolean 型的返回值 代表了与之相关联的项是否符合 CLS 规范 2.3 开 发 工 具 .NET 为使用与开发人员提供了功能强大 种类丰富的管理与开发工具 同时它们 也是.NET 框架提供的服务 我们将它们列在下面 正是由于有了它们的支持.NET 才 变得如此强大 1. Visual Studio.NET 是.NET 的核心开发工具 包括微软提供的各种开发语言 其中有 Visual C# 2. Assembly Generation Utility (al.exe) 用来建立集合的工具 它能够将资源文件 或 MSIL 格式的文件转换为带有内容清单的集合 3. Windows Forms ActiveX Control Importer (aximp.exe) 完成 COM 类库中类型定 义的转换 使 ActiveX 控件能够在 Windows 窗口控件上使用 4. Code Access Security Policy Utility (caspol.exe) 在用户与机器水平上修改安全策 略 <> page begin==================== 5. Software Publisher Certificate Test Utility (Cert2spc.exe) 用于从 X.509 证书中生 成软件出版证明书 SPC 6. Certificate Manager Utility (certmgr.exe) 管理证书 证书信任列表和证书回收列 表 7. Certificate Verification Utility (chktrust.exe) 检查证书签名的合法性 8. Runtime Debugger (cordbg.exe) 运行时调试器 是一个命令行程序 帮助开发 人员发现和调试基于 CLR 的应用程序中的错误 9. Global Assembly Cache Utility (gacutil.exe) 允许你浏览与操纵全局集合缓存中 内容的命令行程序 10. MSIL Assembler (ilasm.exe) MSIL 汇编程序 协助设计与实现 MSIL 生成器的 程序 11. MSIL Disassembler (ildasm.exe) MSIL 反汇编程序 与 ilasm.exe 共同使用 将 由 MSIL 代码产生的 Portable Executable 文件转换为文本文件 12. Instaler Utility (instalutil.exe) 用来安装与卸载服务资源 13. License Compiler (lc.exe) 产生可包含在可执行二进制文件中的二进制资源文 件 14. Certificate Creation Utility (makecert.exe) 生成 X.509 证书与用于数字签名的公 用与私有密钥 15. Permissions View Utility(permview.exe) 通过一个集合浏览许可集的工具 16. Peverify Utility(peverify.exe) 检查中间语言与元数据是否符合类型安全认证要 求 17. Assembly Registration Tool(RegAsm.exe) 读取集合中的元数据并加上必要注册 表入口信息 使得 COM 客户透明地建立 CLR 的类 18. Services Registration Tool (RegSvcs.exe) 服务注册工具 它完成执行以下功能 装载与注册一个集合 为现有的 COM+1.0 应用生成 注册与安装类库 19. Resource File Generator Utility(ResGen.exe) 资源文件生成器 用来将文本文件 和 XML 格式的资源文件转换为 CLR 的二进制文件 20. Secutil Utility(SecUtil.exe) 使得从集合中抽取的安全信息更加容易 21. Set Registry Utility(setreg.exe) 改变注册表中公开密钥密码系统的设置 22. Assembly Cache Viewer(shfusion.dl) 允许你使用 Windows 浏览器察看与操作 全局集合缓存中的内容 23. File Signing Utility(signcode.exe) 为 PE (portable executable)文件做标记 赋予 程序员在组件安全约束的基础上对安全性有更多的控制权 24. Shared Name Utility(Sn.exe) 帮助程序员以共享名称建立集合 25. Soapsuds Utility(SoapSuds.exe) 使用远程技术帮助你编译与 Web 服务相通信的 客户应用 26. Isolated Storage Utility(storeadm.exe) 一种用来管理隔离存储区的命令行工具 27. Type Library Exporter(TlbExp.exe) 命令行程序 生成由集合名称指示的包含集 合中公共类型定义的类库 <> page begin==================== 28. Type Library Importer (TlbImp.exe) 将 COM 类库中的类型定义转换为在 CLR 中与元数据格式一致的类型定义 29. Web Service Utility(WebServiceUtil.exe) 帮助建立 ASP.NET Web 服务与客户 30. Windows Forms Class Viewer(wincv.exe) 能够在某种查找模式下快速查找类或 者类序列的信息 31. Windows Forms Designer Test Container(windes.exe) 允许开发人员测试开发出 的视窗窗体控件在设计时的行为 32. XML Schema Definition Tool(xsd.exe) XML 计划定义工具 2.4 小 结 本章解释了与.NET 有关的概念并简要介绍了一些相关的技术 在了解了.NET 的 结构之后 我们重点讨论了公用语言运行时环境和公用语言规范 最后给出了.NET 开 发工具的清单 在完成本章的学习之后 你已经了解了有关 C#运行环境的相关知识 这将为你深 入学习 C#打下良好的基础 从下一章开始 我们将进入实际的编程实践中 您将会发 现关于 C#的更多更有趣的东西 复习题 1 .NET 的结构由哪四部分组成 2 请简要总结 CLR 的作用 3 可操控执行 的含义是什么 4 .NET 是怎样解决传统 Windows 程序设计中 DLL 的版本问题的 5 什么是 CLS 它的范围是怎样确定的 <> page begin==================== 第三章 编写第一个应用程序 介绍了 C#语言的这么多优点 您可能已经有些不耐烦了 好 那就让我们开始 C# 的开发之路吧 本章介绍如何生成您的第一个 C#程序 这是一个最基本的 C#应用程序 程序中 的代码在全书中将经常出现 我一直坚信 只有不断练习才是最好的学习方式 所以建议读者从本章开始 对 书中所提供的程序示例 亲自进行编辑 编译和运行 在这个过程中 您将获得开发 C#程序的有益经验 3.1 Welcome 程序 可以这么说 与用户没有任何交互的应用程序根本没有任何用处 病毒和黑客当 然除外 然而即使是病毒程序的作者 也常常喜欢在自己得逞之后炫耀一番 学习任 何一门语言 绝大多数情况下人们都是从输入输出开始的 第一个程序总是非常简单的 我们让用户通过键盘输入自己的名字 然后程序在 屏幕上打印一条欢迎信息 程序的代码是这样的 程 程序 序清 清单单 3-1 using System; class Welcome { static void Main() { Console.WriteLine("Please enter your name:"); Console.ReadLine(); Console.WriteLine("Welcome to you!"); } } 您可以在任意一种编辑软件中完成上述代码的编写 然后把文件存盘 文件名叫 做 Welcome.cs 典型的 C#源文件通常都是以 .cs 作为文件的扩展名 3.2 代 码 分 析 首先要提出的是 C#语言是大小写敏感的 这一点对于 C 和 C++程序员没什么问 <> page begin==================== 题 只是要提醒一下 VB 和 Delphi 的程序员 接下来让我为您逐条地分析上面的 C#程序语句 3.2.1 名字空间 using System 表示导入名字空间 高级语言总是依赖于许多系统预定义的元素 如果 您是 C 或 C++的程序员 那么您一定对使用#include 之类的语句来导入其它 C 或 C++ 源文件再熟悉不过了 C#中的含义与此类似 用于导入预定义的元素 这样在自己的 程序中就可以自由地使用这些元素 如果没有导入名字空间的话 我们该怎么办呢 程序还能保持正确吗 答案是肯 定的 那样的话 我们就必须把代码改写成下面的样子 程 程序 序清 清单 单 3-2 class Welcome { static void Main() { System.Console.WriteLine("Please enter your name:"); System.Console.ReadLine(); System.Console.WriteLine("Welcome to you!"); } } 也就是说 在每个 Console 前加上一个前缀 System. 这个小原点 . 表示 Console 是作为 System 的成员而存在的 C#中抛弃了 C 和 C++中繁杂且极易出错的操作符像 : 和 -> 等 C#中的复合名字一律通过 . 来连接 System 是.Net 平台框架提供的最基本的名字空间之一 有关名字空间的详细使用 方法我们将放在第十七章中详细介绍 在这里 只要我们学会怎样导入名字空间就足 够了 3.2.2 类和类的方法 让我们从写第一个程序时就记住 每个东西都必须属于一个类 如果您是 C 或 C++ 的程序员 请暂时忘掉那些全局变量 在程序的第二行 class Welcome 声明了一个类 类的名字叫做 Welcome 这个程 序为我们所作的事情就是依靠它来完成的 和 C C++中一样 源代码块被包含在一对大括号 { 和 } 中 每一个右括号 } 总是和它前面离它最近的一个左括号 { 相配套 如果左括号 { 和右括号 } 没有全部配套 那程序就是一个错误的程序 static void Main()表示类 Welcome 中的一个方法 方法总是为我们完成某件工作的 注意 在 C#程序中 程序的执行总是从 Main()方法开始的 一个程序中不允许出 <> page begin==================== 现两个或两个以上的 Main()方法 对于习惯了写 C 控制台程序的读者 请牢记 C#中 Main()方法必须被包含在一个类中 3.2.3 程序的输入和输出 程序所完成的输入输出功能都是通过 Console 来完成的 Console 究竟是什么呢 它是在名字空间中 System 已经为我们定义好的一个类 这里我们不用管它是怎么完成 工作的 只要使用它就可以了 上面的代码中 类 Console 为我们展现了两个最基本的方法 WriteLine 和 ReadLine Console.ReadLine 表示接受输入设备输入 Console. WriteLine 则用于在输出设备上输 出 我们再为读者介绍 Console 中用于输入输出的另两个方法 Read 和 Write 它们和 ReadLine 与 WriteLine 的不同之处在于 ReadLine 和 WriteLine 执行时相当在显示时多 加了一个回车键 而使用 Read 和 Write 时则光标不会自动转移到下一行 让我们再对例子程序进行扩展 使得用户的输入对输出产生作用 程 程序序清 清单 单 3-3 using System; class Welcome { static void Main() { Console.WriteLine("Please enter your name:"); string name = Console.ReadLine(); Console.WriteLine("Welcome to you,{0}!",name); } } 我们用到了 string name = Console.ReadLine()这条语句 其中 string name 表示声明一 个字符串类型的变量 name 系统定义的 Console 类提供的方法 ReadLine()的返回值类型 为 string 所以 这句话表示从输入设备读取一个字符串 并把读取的值赋予变量 name 再来看一下程序的最后一条输出语句 Console.WriteLine("Welcome to you,{0}!",name); 这条语句表示在屏幕上对输出的字符串进行格式化 其中表示用方法的第二个参 数来替代格式化后字符串相应的位置 对字符串进行格式化的参数可以是一个字符串 也可以是一个字符 或者是一个整数 等等 采用这种方式最多可以格式化三个变量 比如 int x = 3; string name1 = “Mike”; <> page begin==================== string name2 = “John”; Console.WriteLine("Welcome to you {0} times,{1} and {2}!",x,name1,name2); 和绝大多数编程语言一样 C#提供了字符串类型 string 它与 C 中的 MFC 为我们 提供的类十分类似 C#中的 string 类型是一个引用类型 引用类型在第四章中我们有 详细说明 为标准字符集 利用 string 可以方便地对字符串进行连接 截断等操作 比如 string s = “Good” + “Morning”; char x = s[3]; 例子演示了字符串 s 由两个字符串 Good 和 Morning 相加得到 字符串还可 以通过下标进行索引 得到一个字符 上面的例子中字符 x 的值为 o 所以 源程序 3-4 和源程序 3-3 的作用没什么区别 程 程序 序清 清单 单 3-4 using System; class Welcome { static void Main() { Console.WriteLine("Please enter your name:"); string message = “Welcome to you “ + Console.ReadLine(); Console.WriteLine(mesage); } } 3.3 运 行 程 序 理解了源程序中每条代码的具体含义之后 下一步要做的就是让这个程序真正能 够运行 不过对源代码即使还有不明白的地方也没有关系 在后续章节的学习中 您 最终会熟练掌握这些概念的 如果您的电脑上安装了 Visual Studio .Net 则可以在集成开发环境 Integrated Developer Environment IDE 中直接选择快捷键或菜单命令 编译并执行源文件 如果您不具备这个条件 那么您至少需要安装 Microsoft .Net Framework SDK 这 样才能够不妨碍您在本书中继续学习 C#语言 实际上 .Net 平台内置了 C#的编译器 下面让我们使用这个微软提供的命令行编译器对我们的程序进行编译 启动一个命令行提示符 在屏幕上输入一行命令 csc welcome.cs <> page begin==================== 我们假设您已经将 welcome.cs 文件保存在当前目录下 如果一切正常 welcome.cs 文件将被编译 运行 屏幕上出现一行字符 提示您输入姓名 Please enter your name: 输入任意个字符并按下回车键 屏幕将打印出欢迎信息 Welcome to you! 注意 和到目前为止我们使用过的绝大多数编译器不同 在 C#中 编译器只执行 编译这个过程 而在 C 和 C++中要经过编译和链接两个阶段 换而言之 C#源文件并不 被编译为目标文件 .obj 而是直接生成可执行文件 .exe 或动态链接库 .dll C#编译器中不需要包含链接器 编译选项 我们可以灵活地使用 .Net 平台提供的命令行编译器的不同选项 选择不同的编译 方式 从而灵活地对编译进行控制 例如 如果我们希望对源文件 Welcome.cs 进行编译 生成名为 MyWelcome.exe 的 可执行文件 我们可以采用这样的命令 csc/out: MyWelcome.exe Welcome.cs 如果我们并不需要一个可执行文件 而仅仅是希望简单地检查源文件中是否存在 语法错误 则命令可以写成 csc/nooutput: Welcome.cs 如果不知道各个选项的具体含义 可以通过求助来获得 csc/? 为方便读者 我们在表 3-1 中按字母排序的顺序列出了命令行编译器 csc 常用的参 数及其用途 更详细的信息请参阅 C#联机帮助文档 表 3-1 命令行编译器选项 选项 作用 @ 指定响应文件 /? 列出编译命令选项 /addmodule 指定一个或多个模块作为装配的一部分 /baseaddress 指定载入动态链接库的首选地址 /bugreport 生成一个报告文件 其中包含程序 Bug 的详细信息 /checked 指定算术运算的溢出是否会导致程序在运行时抛出一个异常 /codepage 指定编译的所有源文件所使用的代码页 /debug 给出调试信息 /define 定义预处理程序的符号 /doc 由文件注释生成 XML 文件 /fulpaths 指定输出的绝对路径 /help 列出编译命令选项 /incremental 允许对源文件进行递增式编译 /linkresource 在装配时链接指定的 NET 资源 <> page begin==================== /main 指定 Main 方法所处的位置 /nologo 编译过程中不显示编译信息 /nooutput 编译源文件但不输出 /nostdlib 不导入标准库 (mscorlib.dl). 续表 选项 作用 /nowarn 编译过程中不生成警告信息 /optimize 指定编译时是否进行优化 /out 指定输出文件 /recurse 搜索子目录以寻找源文件 /reference 从包含装配的文件中导入元数据 /resource 把 NET 资源内嵌到输出文件 /target 指定输出文件的格式 /target:exe 输出文件为 exe 可执行文件 /target:library 输出文件为链接库 /target:module 输出文件为模块 /target:winexe 输出文件为 winexe 可执行文件 /unsafe 允许编译使用了不安全关键字的代码 /warn 设置警告级别 /warnaserror 把警告信息作为错误看待 /win32icon 把 .ico 图标文件插入到输出文件 /win32res 把 Win32 资源插入到输出文件 .4 添 加 注 释 应用程序并不是只要你自己一个人能看懂就够了 不管以前计算机老师或者是编 程书籍是否已经告诫过 这里我还要再一次强调 养成良好的代码注释的习惯 这是 一名优秀的程序员必备的条件之一 代码注释不会浪费您的编程时间 它只会提高您 的编程效率 使您的程序更加清晰 完整 友好 注释的方式和 ++没有区别 每一行中双斜杠 后面的内容 以及在 分割符 和 之间的内容都将被编译器忽略 这样 我们就可以采用 进行单行注释 采用分割符 和 进行多行注释 让我们对 Welcome 程序加上注释 程 程序序清 清单 单 3-5 源文件 welcome.cs / 说明 这里是我的第一个 程序 <> page begin==================== using System; class Welcome { static void Main() { Console.WriteLine("Please enter your name:"); 要求用户输入姓名 Console.ReadLine(); 读取用户输入 Console.WriteLine("Welcome to you!"); 本行代码用于打印欢迎信息 您可以在这里添加自己的代码 程序在这里结束 } } 上面的注释似乎有些小题大做 但它毕竟说明了 中注释的使用方法 下面是对 程序进行注释时要注意的两个问题 首先 避免在 之后的单行注解中使用反斜杠符号 \ 因为反斜杠符号 \ 在 中是一个续行符 这样做往往会导致你所不希望的结果出现 例如 当你写了 类似于下面的代码 Console.WriteLine(“The result is:{0}” , / \ 150 ); 在编译这段代码时 表示逻辑上同一行剩余的所有文字被作为注释看待 而续行符 \ 则将这一行同下一行连接起来 那么第二行也被作为注释的一部分 这 时编译器找不到与第一行的左括号 相匹配的右括号 因此编译出错 其次 分割符 和 之间的注释不能有嵌套注释 这是因为 编译器从遇到第一个分割符 开始 将忽略下一个 直到遇上下一个与 之匹配的分割符 才认为注释结束 这样编译器就会对多余的 报告
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